我國地處北半球,地域遼闊,有著取之不盡的風(fēng)力資源,所以在風(fēng)能利用上有絕對的優(yōu)勢。隨著國家節(jié)能減排、保護環(huán)境意識的提高和煤改電、電動汽車等新能源政策的推廣,風(fēng)力發(fā)電由過去的集中式逐步向分布式發(fā)展。隨著風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展,相較于噪聲巨大、體積結(jié)構(gòu)龐大、成本高、控制操作復(fù)雜的水平軸風(fēng)力機,垂直軸風(fēng)力機以其體積小、發(fā)電效率高、成本低、控制簡單等優(yōu)勢符合分布式新能源發(fā)電技術(shù)的要求。開關(guān)磁阻發(fā)電機(Switched Reluctance Generator,簡稱SRG)結(jié)構(gòu)簡單堅固、成本低、適合批量生產(chǎn),將成為直驅(qū)式垂直軸風(fēng)力發(fā)電的主力型發(fā)電機之一。因此研究適用于風(fēng)電系統(tǒng)的高效率、高穩(wěn)定性的開關(guān)磁阻發(fā)電機有重要意義。本文以低成本分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為目標,以開關(guān)磁阻發(fā)電機為研究對象,針對風(fēng)電系統(tǒng)對效率及穩(wěn)定性的要求,應(yīng)用現(xiàn)代電機優(yōu)化設(shè)計理念從電磁及結(jié)構(gòu)角度對其進行優(yōu)化設(shè)計,設(shè)計出一臺功率750W的開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電機樣機,探索開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計及優(yōu)化方法,并通過仿真驗證設(shè)計方案的合理性和可行性。首先對直驅(qū)式垂直軸風(fēng)力機基本原理、開關(guān)磁阻發(fā)電機相關(guān)原理等基礎(chǔ)知識進行了闡述,為課題的研究在理論上打下了堅... 

【文章來源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Mag-Wing公司小型風(fēng)力發(fā)電機組

第1章緒論3風(fēng)電技術(shù)的越加成熟，風(fēng)力發(fā)電所占的總發(fā)電比重也越來越大，就國外來說，風(fēng)電事業(yè)發(fā)展最好的是丹麥、西班牙、德國這三個國家，除了本身的地域因素外，也包括當?shù)貙︼L(fēng)力發(fā)電技術(shù)的重視，所以這三個國家在風(fēng)力發(fā)電這一領(lǐng)域一直處于領(lǐng)軍地位[6]。因為這些國家在風(fēng)力發(fā)電方面的研究較早、技術(shù)比較成熟，又有豐富的風(fēng)能資源，所以現(xiàn)在這些國家的發(fā)電量有很大一部分都由風(fēng)力發(fā)電而來，風(fēng)力發(fā)電己經(jīng)是電力行業(yè)中重要的能量來源。圖1-1Mag-Wing公司小型風(fēng)力發(fā)電機組圖1-2PacWind公司VAWT風(fēng)電機組1.2.2國內(nèi)垂直軸風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)對垂直軸風(fēng)力機的研發(fā)雖然相對較晚，但由于后期國家對風(fēng)電事業(yè)的大力支持和人們的刻苦鉆研，我國的風(fēng)電事業(yè)發(fā)展地越來越好，尤其相關(guān)法律法規(guī)的相繼出臺，標志著我國風(fēng)電事業(yè)由起步階段進入到了高速發(fā)展階段，這對我國風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展有著深遠的意義[7]。我國地大物博，具有廣闊的領(lǐng)土，具有十分豐富的風(fēng)力資源，這使得風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展速度很快。為了推動我國風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展，國家組織多個部門，由多位專家共同合作，在哈爾濱工程大學(xué)研制出了我國第一臺大型垂直軸風(fēng)電機組，這臺機組的功率達50kW，這對我國垂直軸風(fēng)電機組的研究有著非常積極的影響，很大程度上推動了我國風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展。這臺機組的研制成功，極大地激發(fā)了社會各界對風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至到2019年6月，我國的風(fēng)電機組總裝機容量已經(jīng)達到了221GW,甘肅省擁有世界上最大的陸上風(fēng)電場，裝機容量達到7965兆瓦，是世界第二大陸上風(fēng)電場的5倍[8]。隨著社會的進步，風(fēng)電技術(shù)的研究也在不斷地革新，早在二十年前我國就已經(jīng)開始了對新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的研發(fā)，這個項目是由國家風(fēng)能協(xié)會牽頭，組織了很多在風(fēng)電技術(shù)研究方面?

河北科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4了新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機研究基地，組織了一些高校、相關(guān)國企和地方企業(yè)參與其中，由其研制出的新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組制造成本比同功率的水平軸風(fēng)機的制造成本明顯下降，而且這種風(fēng)機是根據(jù)我國實際地理環(huán)境設(shè)計的，使用壽命明顯增加，后期的維修保養(yǎng)也比較方便，如圖1-3所示是由該實驗基地建成并已成功運行的50kW風(fēng)電機組。50kW的實驗機組的成功運行為后期兆瓦級的大樣機的研制提供了理論研究和參考。2009年在深圳成功運行的兆瓦級風(fēng)電機組，標志著我國風(fēng)電技術(shù)的研究成功地步入了一個新階段，這在世界上也是第一臺兆瓦級的風(fēng)電機組，對我國和世界各國在風(fēng)電方面的研究起到了引領(lǐng)性和激勵性的作用[10]。不止國家在大力發(fā)展風(fēng)電技術(shù)，各地方企業(yè)也在逐步加大對風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研發(fā)。上海麟風(fēng)風(fēng)電設(shè)備有限公司就是一家專門研發(fā)風(fēng)力發(fā)電的公司，由于我國對風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的在大力支持和推廣，該公司于2005將總部從國外轉(zhuǎn)移到了上海，專門從事風(fēng)力發(fā)電的研發(fā)，該公司在H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的研發(fā)上有著非�？捎^的結(jié)果，如圖1-4是由該公司自主研發(fā)的H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組產(chǎn)品。該公司研發(fā)的H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組并沒有采取以往的定攻角模式，而是讓風(fēng)輪在轉(zhuǎn)動時，葉片攻角能隨著風(fēng)的速度和方向的改變而變化，這種變攻角的方式能夠保證葉片攻角始終處在一個風(fēng)能利用率最高的位置，可以使風(fēng)機在超過額定風(fēng)速的環(huán)境下仍然能夠保持穩(wěn)定的輸出功率，在高風(fēng)速環(huán)境下運行時的噪聲也很小，明顯的提高了機組的發(fā)電效率[11]。這項技術(shù)在世界上也是一個新的突破，對風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展起到了推動作用。圖1-3化德縣50kW垂直軸風(fēng)電機組圖1-4麟風(fēng)H型變攻角垂直軸風(fēng)電機組1.2.3國內(nèi)外開關(guān)磁阻發(fā)電機的發(fā)展現(xiàn)狀國外對于開關(guān)磁阻發(fā)電機的研究比

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2928944